(57)【要約】【課題】  本発明は効率的な伝熱性能を有するヒートパイプを提供する。【解決手段】  本発明にかかるヒートパイプ２０は、容器２２及びその内壁に分布された複数の溝２４を有し、これらの溝２４の表面に親水性を有する材料からなる親水層２６が形成される。また、前記溝２４の表面に親水層２６を形成し、凝縮した作動流体を吸着して液体層を形成し、蒸気の拡散と流体の戻りとが衝突する力を減少させることで、前記ヒートパイプ２０における作動流体の循環スピードを速くし、また伝熱性能を高めて効率的な放熱を保証するようにすることができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、前記容器の内壁に配置された複数の溝を有するヒートパイプにおいて、
前記溝の表面には親水層が形成されていることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項２】
前記溝は前記容器の内壁に沿って延伸していることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
【請求項３】
前記親水層は親水特性を有する樹脂からなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートパイプ。
【請求項４】
前記親水層は親水特性を有する有機材料からなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートパイプ。
【請求項５】
前記容器は扁平形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒートパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートパイプに関し、特に放熱効果に優れた扁平ヒートパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートパイプは、低圧密閉型で放熱性能に優れた金属容器に一定量封入された作動流体が当該容器内で液体から気体への変化又は気体から液体への変化をする際に大量の熱を吸収又は放出するという原理に基づいた放熱装置である。前記作動流体としては一般に高い気化熱、良好な流動性、化学的安定性及び低い沸点を有する流体（例えば、水、アルコール、アセトン等）が使用される。ヒートパイプの一端を熱源に接触させて加熱すると、内部の作動流体が大量の気化熱を吸収しつつ蒸発して気化する。そして蒸発した気体はヒートパイプの他端へ高速に移動し、そこで熱を放出しつつ冷却されて作動流体に戻る。この作動流体が容器の内壁に沿って元の場所へ戻るので、効率よく熱をヒートパイプの一端から他端まで移動させて拡散させることができる。冷却して得られた作動流体の戻りスピードを速くするために、一般に容器の内壁に毛細管構造が設けられている。前記毛細管構造はその吸着機能を利用して流体の移動を速くするための微細の溝で構成される。作動流体がヒートパイプの中で速く循環することにより熱伝導の効率が高まり、このような作動流体は熱拡散の技術分野に大量に採用されている。一般に、ヒートパイプにおいて加熱される一端は蒸発部と呼ばれ、冷却される一端は凝縮部と呼ばれる。
【０００３】
従来のヒートパイプ１０は図１に示すように、内室１０３を低圧にして作動流体（図示せず）を一定量封入した密閉の金属容器１０２を有する。前記容器１０２の内壁に毛細構成が形成される。図２に示すように、前記毛細構成は容器１０２の内壁に沿って長軸方向に延伸した溝１０４で構成される。ヒートパイプが作動する場合、ヒートパイプの一端は蒸発部Ａとして熱源から熱を吸収するが、もう一端は凝縮部Ｂとして熱を排出する。吸熱して作動流体から気化したガスは蒸発部Ａから凝縮部Ｂまで拡散し、冷却して得られた作動流体は容器１０２の内壁に沿って元の場所へ戻る。
【０００４】
ここで、ノートパソコンは軽薄化及び短小化を目標として開発されて発展していくので、ヒートパイプ１０が放熱モジュールとして利用される場合、ノートパソコンの空間の制限を満足するように、ヒートパイプ１０を扁平形状に形成する必要がある。しかし、ヒートパイプ１０の直径が小さいので、扁平形状にするとその容器１０２内の空間が減少し、更に、蒸気が凝縮部Ｂで凝縮されて形成された流体の液滴で容器１０２の空間が更に減少するので、蒸気流が拡散し、戻りの流体と衝突するような、互いに作用し合う切断力が生じる。この切断力は流体が蒸発部Ａに戻ることを阻止し、また蒸気流が凝縮部Ｂへ拡散することを阻止するように作用する。この切断力が原因となって、ヒートパイプ１０における作動流体の循環を遅くし、ヒートパイプ１０の伝熱性能を低下させ、容器１０２のような直径が小さい細長ヒートパイプにおいて凝縮された流体が好適に蒸発部Ａまで戻って循環して放熱することができないおそれが生じる。そこで、効率的に伝熱するためには、上記切断力による影響を無視することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は効率的な伝熱性能を持つヒートパイプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は以下の通りに実現される。即ち、本発明にかかるヒートパイプは容器及びその内壁に分布された複数の溝を有し、これら溝の表面に親水性を有する材料からなる親水層が形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかるヒートパイプにおいて、溝の表面に親水層を形成して、凝縮した作動流体を吸着して液体層を形成し、蒸気の拡散と流体の戻りとの衝突によって生じる切断力を減少させることにより、ヒートパイプにおける作動流体の循環スピードを速くし、また伝熱性能を高めて効率的な放熱を保証するようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図３及び図４に示すように、本発明にかかるヒートパイプ２０は扁平形状の容器２２と、前記容器２２の内壁の長軸方向に沿って延伸した、毛細作用を有する複数の溝２４と、溝２４の表面に形成された、親水性を有する材料からなる親水層２６と、を有する。なお、本発明にかかるヒートパイプ２０は柱形状のヒートパイプを扁平形状に加工して形成されたものである。
【０００９】
容器２２は銅やアルミニウムなど熱伝導性能が良好な金属材料からなり、その両端を塞いで密閉の室を形成するようになっている。この室には低圧状態にして作動流体（例えば、水、アルコール、アセトン等）を一定量封入させる。容器２２の一端は蒸発部として熱を吸収するが、もう一端は凝縮部として熱を放出する。
【００１０】
溝２４は放熱して気体になった作動流体を凝縮部へ導き、また凝縮部において液体になった作動流体を蒸発部へ戻させて再度熱量を吸収させるように形成されている。
【００１１】
親水層２６は親水特性を有する材料、例えば、樹脂又は他の有機材料から形成されている。塗布やマスキングなどの方法により、親水特性を有する材料が溝２４の表面に付けられて親水層２６として形成される。親水層２６は親水特性によって凝縮された作動流体を吸収して、液体の膜を形成して、凝縮された作動流体が液滴になることを防止する。このようにすることで、ヒートパイプ２０における容器２２の内部空間の減少を防止し、また、凝縮された作動流体が液滴になることによって蒸気が拡散して流体と衝突する切断力を効率的に減少させることができる。
【００１２】
ヒートパイプが作動するとき、蒸発部の作動流体は熱を吸収して気化し、形成された蒸気は凝縮部に拡散し、凝縮された液体は親水層２６に吸収されて液膜になって、容器２２の内壁の溝２４に沿って蒸発部へ戻る。このように繰返し循環すれば、熱量を速く蒸発部から凝縮部まで発散することができる。伝統的な溝形状のヒートパイプに対して、本発明にかかるヒートパイプ２０では、溝２４の表面に親水層２６が形成され、凝縮された作動流体を吸収して液体の膜を形成し、蒸気が拡散して流体と衝突する切断力を効率的に減少させることにより、ヒートパイプ２０の作動流体の循環スピードを速くし、また伝熱性能を高めて効率的に伝熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のヒートパイプの長軸方向の断面を示す模式図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による断面を示す模式図である。
【図３】本発明にかかるヒートパイプの長軸方向の断面を示す模式図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線による断面を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１４】
１０、２０  ヒートパイプ
２２、１０２  容器
２４、１０４  溝
２６  親水層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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